TWI472479B - 溝槽製造方法及其結構 - Google Patents

Description

溝槽製造方法及其結構

　　本發明係有關於一種溝槽製造方法。

　　習知為達到不同產業目的(如機械加工刀具需降低摩擦、醫療植入物需吸附藥物、軸承需增加潤滑、光學元件需控制光線反射率或太陽能電池的陽光吸收率等目的)，會於基材表面以機械加工形成凹坑、溝槽、刻痕，其加工尺寸約為數十至數百微米，由於加工尺寸較大，所以造成在不同產業中，無法達到預期的目的，尤其是在微型零組件上的應用也會受到限制。

　　本發明之主要目的係在於提供一種溝槽製造方法，其包含提供一基材，該基材係具有一表面；形成至少一凹槽於該表面，該凹槽係具有一第一斜面；間隔沈積複數個第一膜層及複數個第二膜層於該第一斜面，以使各該第一膜層及各該第二膜層相互間隔堆疊；研磨該些第一膜層及該些第二膜層，以使各該第一膜層形成有至少一第一顯露面及各該第二膜層形成有至少一第二膜層表面，且該第一顯露面及該第二膜層表面係為相互間隔排列；以及蝕刻各該第二膜層之該第二膜層表面，以使各該第二膜層形成有一溝槽及一第二顯露面，且該溝槽係位於兩相鄰的第一膜層之間。
　　本發明之另一目的係在於提供一種溝槽結構，其包含一基材、複數個第一膜層及複數個第二膜層，該基材係具有至少一凹槽，該凹槽係具有一第一斜面，該些第一膜層及該些第二膜層係藉由該第一斜面相互間隔堆疊，各該第一膜層具有一第一顯露面及各該第二膜層具有一第二顯露面，各該第二膜層之該第二顯露面係相對低陷於相鄰之各該第一膜層之該第一顯露面以形成有一溝槽。
　　依據本發明所製造之該溝槽，其尺寸較小於習知技術之溝槽尺寸，並可達到奈米尺寸，在不同產業中藉由形成於不同基材之該溝槽，可符合不同產業中降低摩擦、增加吸附藥物、增加潤滑、控制光線反射率或陽光吸收率之目的。

　　請參閱第1及2A至2E圖，其係本發明之一較佳實施例，一種溝槽製造方法係包含下列步驟：首先，請參閱第1圖之步驟10及第2A圖，提供一基材110，該基材110係具有一表面111；接著，請參閱第1圖之步驟11及第2B圖，形成至少一凹槽112於該表面111，該凹槽112係具有一第一沈積面及與該第一沈積面相對的一第二沈積面，於本實施例，該第一沈積面係為一第一斜面112a，該第二沈積面係為一第二斜面112b，在本實施例中，各該凹槽112的截面為「V」形；之後，請參閱第1圖之步驟12及第2C圖，間隔沈積複數個第一膜層120及複數個第二膜層130於該第一沈積面及該第二沈積面(即該第一斜面112a及該第二斜面112b)，以使各該第一膜層120及各該第二膜層130相互間隔堆疊，請參閱第2C圖，在本實施例中，先以一第一膜層120覆蓋該第一斜面112a及該第二斜面112b，接著，再以一第二膜層130覆蓋該第一膜層120，之後，再以另一第一膜層120覆蓋該第二膜層130，以此間隔沈積順序使各該第一膜層120及各該第二膜層130相互間隔堆疊。
　　接著，請參閱第1圖之步驟13及第2D圖，研磨該些第一膜層120及該些第二膜層130，以使各該第一膜層120形成有至少一第一顯露面121及使各該第二膜層130形成有至少一第二膜層表面131，在本實施例中，是藉由該第一斜面112a及第二斜面112b，使該些第一膜層120及該些第二膜層130相互間隔堆疊，因此在研磨該些第一膜層120及該些第二膜層130之後，該些第一膜層120之該第一顯露面121與該些第二膜層130之該第二膜層表面131係為相互間隔排列；最後，請參閱第1圖之步驟14及第2E圖，蝕刻各該第二膜層130之該第二膜層表面131，以使各該第二膜層130形成有一溝槽132及一第二顯露面133，其中各該第二膜層130之該第二顯露面133相對低陷於相鄰之各該第一膜層120之該第一顯露面121，且該溝槽132係位於相鄰之該第一膜層120之間，各該第一膜層120係為功能性膜層，且各該第一膜層120之材質係選自於類鑽碳、氮化鉻、氮化鈦或其混合物，其係可加強抗磨性能，各該第一膜層120之厚度係介於1～10μm之間，各該第二膜層130係為易蝕刻膜層，且各該第二膜層130之材質係選自於鋁、銅或其混合物，各該第二膜層130之厚度係介於0.01～5μm之間，本發明可透過控制該些第一膜層120及該些第二膜層130之厚度，以達到調整該些溝槽132之寬度、間距及密度之功效。
　　請再參閱第2E圖，該溝槽結構100係至少包含有一基材110、複數個第一膜層120以及複數個第二膜層130，該基材110係具有至少一凹槽112，該凹槽112係具有一第一沈積面及一與該第一沈積面相對之第二沈積面，該些第一膜層120及該些第二膜層130藉由該第一沈積面及該第二沈積面相互間隔堆疊，於本實施例，該第一沈積面係為第一斜面112a，該第二沈積面係為第二斜面112b，該些第一膜層120及該些第二膜層130藉由該第一斜面112a及該第二斜面112b相互間隔堆疊，各該第一膜層120具有一第一顯露面121及各該第二膜層130具有一第二顯露面133，且各該第二膜層130之該第二顯露面133係相對低陷於相鄰之各該第一膜層120之該第一顯露面121以形成有一溝槽132，該溝槽132係位於相鄰之該第一膜層120之間。藉由上述製程使得該溝槽結構100之尺寸可達到奈米，因此在不同產業中可達到降低摩擦、增加吸附藥物、增加潤滑、控制光線反射率或陽光吸收率等目的。
　　此外，請參閱第3圖，在研磨該些第一膜層120及該些第二膜層130之步驟中，可透過控制該些第一膜層120及該些第二膜層130之研磨深度，來達成該些該溝槽132在該基材110之間隔態樣及分布密度。
　　請參閱第4A至4C圖，依據不同產業需求，形成不同形狀之凹槽，並藉由本發明之溝槽製造方法，可產生不同形狀之該第一膜層120及溝槽132。或者，請參閱第5圖，在其他應用上，各該凹槽112亦可僅具有該第一沈積面(即第一斜面112a)，該些第一膜層120及該些第二膜層130係相互間隔堆疊於該第一沈積面(即第一斜面112a)。
　　本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準，任何熟知此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內所作之任何變化與修改，均屬於本發明之保護範圍。

10．．．提供一基材，該基材係具有一表面

11．．．形成至少一凹槽於該表面，該凹槽係具有一第一沈積面

12．．．間隔沈積複數個第一膜層及複數個第二膜層於該第一沈積面

13．．．研磨該些第一膜層及該些第二膜層

14．．．蝕刻各該第二膜層

100．．．溝槽結構

110．．．基材

111．．．表面

112．．．凹槽

112a．．．第一斜面

112b．．．第二斜面

120．．．第一膜層

121．．．第一顯露面

130．．．第二膜層

131．．．第二膜層表面

132．．．溝槽

133．．．第二顯露面

第1圖：依據本發明之一實施例，一種溝槽製造方法之流程圖。
第2A至2E圖：依據本發明之一實施例，該溝槽製造方法之截面示意圖。
第3圖：依據本發明之一實施例，分布密度不同之溝槽示意圖。
第4A至4C圖：依據本發明之一實施例，不同形狀之溝槽示意圖。
第5圖：依據本發明之另一實施例，另一種溝槽結構之截面示意圖。

100．．．溝槽結構

110．．．基材

112．．．凹槽

112a．．．第一斜面

112b．．．第二斜面

120．．．第一膜層

121．．．第一顯露面

130．．．第二膜層

132．．．溝槽

133．．．第二顯露面

Claims (14)

1. 一種溝槽製造方法，其至少包含：
   　提供一基材，該基材係具有一表面；
   　形成至少一凹槽於該表面，該凹槽係具有一第一斜面；
   　間隔沈積複數個第一膜層及複數個第二膜層於該第一斜面，使各該第一膜層及各該第二膜層相互間隔堆疊；
   　研磨該些第一膜層及該些第二膜層，以使各該第一膜層形成有至少一第一顯露面及使各該第二膜層形成有至少一第二膜層表面，且該些第一顯露面及該些第二膜層表面係為相互間隔排列；以及
   　蝕刻各該第二膜層之該第二膜層表面，以使各該第二膜層形成有一溝槽及一第二顯露面，且該溝槽係位於相鄰之兩第一膜層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之溝槽製造方法，其中該凹槽係另具有一相對於該第一斜面之第二斜面，藉由該第二斜面使各該第一膜層及各該第二膜層相互間隔堆疊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之溝槽製造方法，其中各該第一膜層之厚度係介於1～10μm之間，各該第二膜層之厚度係介於0.01～5μm之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之溝槽製造方法，其中各該第一膜層係為功能性膜層且各該第一膜層之材質係選自於類鑽碳、氮化鉻、氮化鈦或其混合物。
5. 如申請專利範圍第1項所述之溝槽製造方法，其中各該第二膜層係為易蝕刻膜層且各該第二膜層之材質係選自於鋁、銅或其混合物。
6. 一種溝槽結構，其至少包含：
   　一基材，其係具有至少一凹槽，該凹槽係具有一第一斜面；以及
   　複數個第一膜層及複數個第二膜層藉由該第一斜面相互間隔堆疊，各該第一膜層具有一第一顯露面及各該第二膜層具有一第二顯露面，各該第二膜層之該第二顯露面係相對低陷於相鄰之各該第一膜層之該第一顯露面以形成有一溝槽。
7. 如申請專利範圍第6項所述之溝槽結構，其中該凹槽係另具有一相對於該第一斜面之第二斜面，該些第一膜層及該些第二膜層藉由該第二斜面相互間隔堆疊。
8. 如申請專利範圍第6項所述之溝槽結構，其中各該第一膜層之厚度係介於1～10μm之間，各該第二膜層之厚度係介於0.01～5μm之間。
9. 如申請專利範圍第6項所述之溝槽結構，其中各該第一膜層係為功能性膜層且各該第一膜層之材質係選自於類鑽碳、氮化鉻、氮化鈦或其混合物。
10. 如申請專利範圍第6項所述之溝槽結構，其中各該第二膜層係為易蝕刻膜層且各該第二膜層之材質係選自於鋁、銅或其混合物。
11. 一種溝槽製造方法，其至少包含：
    　提供一基材，該基材係具有一凹槽，該凹槽係具有一第一沈積面；
    　間隔沈積複數個第一膜層及複數個第二膜層於該第一沈積面，使各該第一膜層及各該第二膜層相互間隔堆疊；
    　研磨該些第一膜層及該些第二膜層，以使各該第一膜層形成有一第一顯露面及使各該第二膜層形成有一第二膜層表面，且該些第一顯露面及該些第二膜層表面係為相互間隔排列；以及
    　蝕刻各該第二膜層之該第二膜層表面，以使各該第二膜層形成有一第二顯露面，各該第二顯露面係相對低陷於相鄰之該些第一顯露面，以形成一溝槽。
12. 如申請專利範圍第11項所述之溝槽製造方法，其中各該第一膜層之厚度係介於1～10μm之間，各該第二膜層之厚度係介於0.01～5μm之間。
13. 如申請專利範圍第11項所述之溝槽製造方法，其中各該第一膜層係為功能性膜層且各該第一膜層之材質係選自於類鑽碳、氮化鉻、氮化鈦或其混合物。
14. 如申請專利範圍第11項所述之溝槽製造方法，其中各該第二膜層係為易蝕刻膜層且各該第二膜層之材質係選自於鋁、銅或其混合物。